В мякоти плодов черемухи обнаружены сахара,органические кислоты (яблочная, лимонная), дубильные вещества, красящие вещества, витамин С, каротин, макро- и микроэлементы (накапливает медь, кобальт). Все ткани растения содержат фитонциды, которые вызывают гибель многих микробов, а также многоклеточных организмов.

Плоды черемухи обладают закрепляющим действием и используются в качестве противопоносного средства при лечении диареи неинфекционной природы и других расстройствах желудка и кишечника. Кроме того, в плодах присутствует цианогенный гликозид амигдалин, который в низких концентрациях может оказывать противоопухолевое действие.